Loading jsMath...
 

De digitale vraagbaak voor het wiskundeonderwijs

home |  vandaag |  gisteren |  bijzonder |  gastenboek |  wie is wie? |  verhalen |  contact

HOME

samengevat
vragen bekijken
een vraag stellen
hulpjes
zoeken
FAQ
links
twitter
boeken
help

inloggen

colofon

  \require{AMSmath} Printen

Re: Re: Ellips die omvalt

 Dit is een reactie op vraag 86303 
Hallo,

Ja we snappen het. Nu maken we het iets ingewikkelder:

Stel je zet een paasei (prolate sferoide) omhoog dus dan is de lange straal a en de korte straal b. Het volume is dan 4/3\pia·b2 en het geprojecteerde oppervlakte is dan \pib2.
Nu doen we hetzelfde: het paasei valt om tot ie plat ligt.
Het volume is dan 4/3\pia2·b en het geprojecteerde oppervlakte is dan \pia2.

Als je weer de verhouding neemt R=a/b, hoe kun je dan van een vallend of schuin paasei het geprojecteerde dwaasoppervlakte berekenen als functie van R?

Johan
Leerling mbo - zondag 27 mei 2018

Antwoord

Nee, dat kan niet: a en b zijn vast en R dus ook, maar de oppervlakte van de projectie is variabel.
Overigens: aan het eind in de oppervlakte van de projectie gelijk aan \pi ab.

Met een beetje rekenwerk kun je wel iets zeggen.

Je kunt de ellips het aslengten 2a en 2b parametriseren door middel van x=a\cos t en y=b\sin t met 0\le t\le2\pi. Als je de elliips kantelt en hij staat op het punt (a\cos t_0,b\sin t_0) dan kun je de breedte van de projectie op de x-as als volgt bepalen.

Je bepaalt eerst t_1 zó dat de raaklijn in (a\cos t_1,b\sin t_1) nu verticaal is; dat komt neer op loodrecht staan op de raaklijn in (a\cos t_0,b\sin t_0). Met behulp van het inwendig product zie je dat t_1 moet voldoen aan
a^2\sin t_0\cdot\sin t_1 + b^2\cos t_0\cdot\cos{t_1}=0
dat komt overeen met a^2\tan t_1+b^2\operatorname{cotan}{t_0}=0.
Daarmee kun je t_1 uitdrukken in t_0:
t_1=-\arctan\left(\frac{b^2}{a^2}\operatorname{cotan} t_0\right)
Als je t_1 hebt dan is de normale raaklijn in (a\cos t_1,b\sin t_1) gegeven door
b\cos t_1\cdot x+a\sin t_1\cdot y=a^2b^2
De afstand van die lijn tot de oorsprong is gelijk aan
d=\frac{a^2b^2}{\sqrt{b^2\cos^2t_1+a^2\sin^2t_1}}
De projectie van je ei is nu een ellips met assen b en d en dus met oppervlakte
\pi bd = \pi\frac{a^2b^3}{\sqrt{b^2\cos^2t_1+a^2\sin^2t_1}}

kphart
Vragen naar aanleiding van dit antwoord? Klik rechts..!
zondag 27 mei 2018
 Re: Re: Re: Ellips die omvalt 



home |  vandaag |  bijzonder |  gastenboek |  statistieken |  wie is wie? |  verhalen |  colofon

©2001-2025 WisFaq - versie 3

eXTReMe Tracker - Free Website Statistics